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恶性肿瘤严重威胁着人类的生命与健康,是造成死亡的十大原因之一。乳腺癌的发病率与死亡率位于女性易发恶性肿瘤的首位,对女性的身心健康造成了极大伤害,其中三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer,TNBC）的发病率虽然只占所有乳腺癌的15～25%左右,但是因其易复发、易转移,恶性程度极高,目前尚无理想的治疗方案。川楝素（Toosendanin,TSN）是中药川楝子（Toosendan Fructus）、苦楝皮（Meliae Cortex）中所含的主要活性成分。已有研究报道发现TSN可以抑制肺癌、胃癌、胰腺癌等多种肿瘤的生长和转移,但是目前尚无研究发现其抑制TNBC生长和转移的作用。实验室前期研究发现,体内动物灌胃给药TSN后,在胃酸环境下会大量转化为其低毒性的同分异构体异川楝素（Isotoosendanin,ITSN）。目前关于ITSN活性的研究报道很少,ITSN是否具有抗肿瘤活性,是否可以抑制TNBC的生长和转移,其机制如何?这些都是本论文要具体探讨的问题。首先,在体外细胞水平对ITSN进行了抗肿瘤活性的筛选。细胞毒性分析实验结果显示,ITSN对TNBC细胞的半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50)最小,提示TNBC细胞可能是对ITSN最为敏感的肿瘤细胞株。在此基础上,采用透射电镜法检测ITSN是否诱导TNBC细胞发生自噬,发现ITSN给药后,细胞内形成明显自噬小体;同时蛋白质免疫印迹法（Western-blot）检测自噬相关蛋白的表达水平发现,给药后LC3B II/LC3B I的比值增大,Beclin1的表达增多,自噬底物p62的表达减少,提示ITSN可以诱导TNBC细胞发生自噬。采用碘化丙啶（Propidium Iodide,PI）染色实验来观察细胞坏死情况,发现给予ITSN后,TNBC中坏死的细胞被染红,且具时间依赖性,提示有坏死的发生;进一步的流式细胞检测实验发现,给予ITSN后,TNBC中坏死及凋亡的细胞数较空白组相比明显增多;采用Western-blot检测细胞凋亡相关蛋白发现,给予ITSN后,Caspase-3/9发生明显剪切,Bcl-x L的表达明显降低,提示ITSN会诱导TNBC细胞凋亡。检测细胞焦亡相关蛋白Caspase-1,发现其前体没有明显减少且未检测到剪切体,提示ITSN并没有诱导TNBC细胞发生焦亡。高转移是TNBC患者预后不良的主要原因,接下来我们重点研究了ITSN抑制TNBC转移的作用及其机制。首先,在体外细胞上通过划痕、迁移和侵袭实验发现,ITSN可以显著抑制TNBC细胞包括MDA-MB-231、BT549、4T1细胞的爬行、迁移和侵袭。目前研究显示,上皮间质转化（Epithelial-mesenchymal transition,EMT）在恶性肿瘤的转移与侵袭中发挥了重要作用。接下去,对三种TNBC细胞的EMT相关蛋白的表达水平进行了检测,发现ITSN给药后,上皮细胞指征分子E-cadherin的表达水平明显上升,间质化细胞指标分子Vimentin和α-SMA的水平显著下调。为进一步确定药效,我们在Balb/c小鼠上构建了4T1-luc-GFP原位乳腺癌转移模型,在裸鼠上构建了MDA-MB-231-luc-GFP原位乳腺癌转移模型,在体内实验中考察了ITSN（0.1,1 mg/kg）抗TNBC转移的作用。活体成像结果显示,Balb/c小鼠和裸鼠模型中ITSN（1 mg/kg）给药组的转移率较模型组明显降低;苏木精-伊红（hematoxylin-eosin,H&E）染色结果发现,与模型组相比,Balb/c小鼠模型中ITSN给药组的肝、肺中TNBC转移灶数量明显减少;裸鼠模型中肝中的TNBC转移灶数量明显减少,未见明显肺转移、骨转移。同时,模型组小鼠肿瘤组织在蛋白水平上发生明显的E-cadherin表达降低和α-SMA、Vimentin表达升高的现象,而ITSN给药后这一现象得到不同程度的逆转。上述体内、体外实验结果表明,ITSN具有优良的抑制TNBC转移的活性,其机制可能为逆转EMT。最后,我们又将ITSN给药正常小鼠5周,检测小鼠血清谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase,ALT）、谷草转氨酶（Aspartate aminotransferase,AST）活力并进行肝组织H&E染色观察。结果发现,ITSN给药组AST、ALT活力并无明显变化,且肝组织H&E染色结果也未见明显异常,提示ITSN连续给药5周对肝脏并未产生明显的损害。综上所述,ITSN具有明显的抗肿瘤活性,其中对TNBC细胞的生长抑制作用最强;ITSN诱导TNBC细胞死亡的具体方式是诱导细胞发生自噬、凋亡及坏死。ITSN还具有良好地抑制TNBC转移的作用,机制可能是通过抑制了TNBC的EMT。本论文的研究为ITSN作为抗TNBC生长转移活性药物的研究开发奠定了基础。